ITGA4, ITGB7, TNFα, IL10 genes polymorphisms in the ethnic Buryat patients with ulcerative colitis

Cover Page

Cite item

Abstract

Background: Worldwide studies of genetic material, polymorphisms and prognostic gene models for immune-associated disorders have established differences in trans-ethnic population cohorts, which determine phenotypic and other characteristics of the course of these diseases. Ulcerative colitis (UC) is a  chronic immune inflammation of the colon mucosa. More than 100 gene polymorphisms associated with multiple integrated cross-talks have been discovered.

Aim: To study the ITGA4, ITGB7, TNFα, IL10 genes polymorphisms in patients with ulcerative colitis belonging to the Buryat ethnic group and living in Irkutsk region, Buryat Republic and Transbaikal territory.

Materials and methods: The study included a total of 49 subjects, 24 of them being UC patients and 25 healthy volunteers, compatible in gender, age and ethnic background. The molecular genetic analysis by real time polymerase chain reaction was performed with DNA samples from whole peripheral blood leucocytes.

Results: The differences in the prevalence of the ITGA4(rs1143674, rs1449263), ITGB7(rs11574532), TNFα(rs1800629), and IL10(rs1800871) genotypes were non-significant (р>0.05). The IL10(rs1800896) GG homozygote patients had higher odds ratio (OR) for UC compared to the carriers of other polymorphisms (OR 24; 95%  confidence interval (CI) 2.783–206.969; р=0.001). The AA homozygote type was less frequent among UC patients compared to healthy volunteers (OR 0.17; 95%  CI 0.049–0.589; р=0.004). The analysis of genotype frequency distribution of all studied genes including clinical characteristics of the disease showed no significant results (р>0.05). The binary logistic regression analysis has shown that IL10(rs1800896)GG was an UC predictor with sensitivity of 96% and specificity of 50%  (AUC 0.760; 95% CI 0.621–0.899; p=0.002; standard error 0.71).

Conclusion: The GG genotype of IL10(rs1800896) is a  UC predictor, whereas the AA genotype is significantly more prevalent among healthy subjects of the Buryat cohort. 

About the authors

I. V. Zhilin

Irkutsk Scientific Centre of Surgery and Traumatology;
Chita State Medical Academy

Author for correspondence.
Email: zhivoj1113@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2405-0198

Ivan V. Zhilin – Coloproctologist Irkutsk Scientific Centre of Surgery and Traumatology, Postgraduate Student Chita State Medical Academy

1 Bortsov Revolyutsii ul., Irkutsk, 664003,

39a Gor'kogo ul., Chita, 672000

Russian Federation

E. Yu. Chashkova

Irkutsk Scientific Centre of Surgery and Traumatology

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-7953-6523

Elena Yu. Chashkova – MD, PhD, Coloproctologist, Head of Laboratory of Reconstructive Surgery, Scientific Department of Clinical Surgery

1 Bortsov Revolyutsii ul., Irkutsk, 664003

Russian Federation

A. A. Zhilina

Chita State Medical Academy

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-4405-2975

Albina A. Zhilina – MD, PhD, Gastroenterologist, Associate Professor, Chair of Therapy, Faculty of Advanced Training and Staff Retraining

39a Gor'kogo ul., Chita, 672000

Russian Federation

A. Ch. Tsyrempilova

N.A. Semashko Republican Clinical Hospital

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0003-2810-1113

Aryuna Ch. Tsyrempilova – Gastroenterologist, Head of Department of Gastroenterology

12 Pavlova ul., Ulan-Ude, 670047

Russian Federation

References

  1. Язвенный колит: клинические рекомендации [Интернет]. 2020. Доступно на: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_358274/8efd5f17af55cb35a770f73937590c642437b7eb.
  2. Shi W, Zou R, Yang M, Mai L, Ren J, Wen J, Liu Z, Lai R. Analysis of Genes Involved in Ulcerative Colitis Activity and Tumorigenesis Through Systematic Mining of Gene Co-expression Networks. Front Physiol. 2019;10:662. doi: 10.3389/fphys.2019.00662.
  3. Ledergerber M, Lang BM, Heinrich H, Biedermann L, Begré S, Zeitz J, Krupka N, Rickenbacher A, Turina M, Greuter T, Schreiner P, Roth R, Siebenhüner A, Vavricka SR, Rogler G, Beerenwinkel N, Misselwitz B; Swiss IBD Cohort Study Group. Abdominal pain in patients with inflammatory bowel disease: association with single-nucleotide polymorphisms prevalent in irritable bowel syndrome and clinical management. BMC Gastroenterol. 2021;21(1):53. doi: 10.1186/s12876-021-01622-x.
  4. Axelrad JE, Cadwell KH, Colombel JF, Shah SC. The role of gastrointestinal pathogens in inflammatory bowel disease: a systematic review. Therap Adv Gastroenterol. 2021;14:17562848211004493. doi: 10.1177/17562848211004493.
  5. Национальный состав России 2021 (перепись 2010) [Интернет]. Доступно на: http://www.statdata.ru/nacionalnyj-sostav-rossii.
  6. Денисова ГА. Структура генофондов этнических групп Южной и Центральной Сибири. Вестник Северо-Восточного научного центра ДВО РАН. 2009;(3):78–85.
  7. Дедов ИИ, Колесникова ЛИ, Бардымова ТП, Прокофьев СА, Иванова ОН. Клинические, генетические и метаболические особенности сахарного диабета у больных бурятской популяции. Сахарный диабет. 2006;9(3): 2–5. doi: 10.14341/2072-0351-6166.
  8. Киреева ВВ, Орлова ГМ, Верлан НВ, Бессонова ЛО, Лемешко ЕХ. Прогностическая роль факторов риска ишемической болезни сердца в разных этнических группах Прибайкалья. Сибирский медицинский журнал (Иркутск). 2009;90(7):34–36.
  9. Lord JD, Long SA, Shows DM, Thorpe J, Schwedhelm K, Chen J, Kita M, Buckner JH. Circulating integrin alpha4/beta7+ lymphocytes targeted by vedolizumab have a pro-inflammatory phenotype. Clin Immunol. 2018;193:24–32. doi: 10.1016/j.clim.2018.05.006.
  10. Гончарова ИА, Назаренко МС, Бабушкина НП, Марков АВ, Печерина ТБ, Кашталап ВВ, Тарасенко НВ, Понасенко АВ, Барабараш ОЛ, Пузырёв ВП. Генетическая предрасположенность к инфаркту миокарда в разных возрастных группах. Молекулярная биология. 2020;54(2):224– 232. doi: 10.31857/S0026898420020044.
  11. Correia C, Coutinho AM, Almeida J, Lontro R, Lobo C, Miguel TS, Martins M, Gallagher L, Conroy J, Gill M, Oliveira G, Vicente AM. Association of the alpha4 integrin subunit gene (ITGA4) with autism. Am J Med Genet B Neuropsychiatr Genet. 2009;150B(8):1147–1151. doi: 10.1002/ajmg.b.30940.
  12. Ивашкин ВТ, Шелыгин ЮА, Халиф ИЛ., Белоусова ЕА, Шифрин ОС, Абдулганиева ДИ, Абдулхаков РА, Алексеева ОП, Алексеенко СА, Ачкасов СИ, Барановский АЮ, Болихов КВ, Валуйских ЕЮ, Варданян АВ, Веселов АВ, Веселов ВВ., Головенко АО, Головенко ОВ, Григорьев ЕГ, Губонина ИВ, Жигалова ТН, Кашников ВН, Кизова ЕА, Князев ОВ, Костенко НВ, Куляпин АВ, Морозова НА, Муравьев АВ, Низов АА, Никитина НВ, Николаева НН, Никулина НВ, Одинцова АХ, Осипенко МФ, Павленко ВВ, Парфенов АИ, Полуэктова ЕА, Потапов АС, Румянцев ВГ, Светлова ИО, Ситкин СИ, Тимербулатов ВМ, Ткачев АВ, Ткаченко ЕИ, Фролов СА, Хубезов ДА, Чашкова ЕЮ, Шапина МВ, Щукина ОБ, Яковлев АА. Клинические рекомендации Российской гастроэнтерологической ассоциации и Ассоциации колопроктологов России по диагностике и лечению язвенного колита. Колопроктология. 2017;1(59): 6–30.
  13. Lang TA, Altman DG. Basic statistical reporting for articles published in biomedical journals: the "Statistical Analyses and Methods in the Published Literature" or the SAMPL Guidelines. Int J Nurs Stud. 2015;52(1):5–9. doi: 10.1016/j.ijnurstu.2014.09.006.
  14. Мудров ВА. Алгоритмы статистического анализа качественных признаков в биомедицинских исследованиях с помощью пакета программ SPSS. Забайкальский медицинский вестник. 2020;(1):151–163.
  15. Мудров ВА. Алгоритмы регрессионного анализа в биомедицинских исследованиях с помощью пакета программ SPSS. Забайкальский медицинский вестник. 2020;(2): 177–190.
  16. Etzioni A, Harlan J. Adhesion molecules and leukocyte adhesion defects. In: Smith E, Puck J, Ochs H (eds). Primary Immunodeficiency Diseases, a Molecular and Genetic Approach. Oxford: Oxford University Press; 1998. p. 435–452.
  17. van Heel DA, Carey AH, Jewell DP. Identification of novel polymorphisms in the beta7 integrin gene: family-based association studies in inflammatory bowel disease. Genes Immun. 2001;2(8):455–460. doi: 10.1038/sj.gene.6363810.
  18. Жилин ИВ, Чашкова ЕЮ, Жилина АА, Пушкарев БС, Коротаева НС. Роль полиморфизма гена TNFα в положениях 238G/A и 308G/A в этиопатогенезе воспалительных заболеваний кишечника у различных этнических групп. Альманах клинической медицины. 2019;47(6):548–558. doi: 10.18786/2072-0505-2019-47-067.
  19. Quiroz-Cruz S, Posada-Reyes B, Alatorre-García T, Del Real-Calzada CM, GarcíaSamper X, Escobar-Gutiérrez A, VázquezChacón CA, Martínez-Guarneros JA, Cruz-Rivera M, Vaughan G, Fonseca-Coronado S. Genetic polymorphisms present in IL10, IL23R, NOD2, and ATG16L1 associated with susceptibility to inflammatory bowel disease in Mexican population. Eur J Gastroenterol Hepatol. 2020;32(1):10–16. doi: 10.1097/MEG.0000000000001540.
  20. Shiotani A, Kusunoki H, Kimura Y, Ishii M, Imamura H, Tarumi K, Manabe N, Kamada T, Hata J, Haruma K. S100A expression and interleukin-10 polymorphisms are associated with ulcerative colitis and diarrhea predominant irritable bowel syndrome. Dig Dis Sci. 2013;58(8):2314–2323. doi: 10.1007/s10620-013-2677-y.
  21. Ebrahimi Daryani N, Saghazadeh A, Moossavi S, Sadr M, Shahkarami S, Soltani S, Farhadi E, Rezaei N. Interleukin-4 and interleukin-10 gene polymorphisms in patients with inflammatory bowel disease. Immunol Invest. 2017;46(7):714–729. doi: 10.1080/08820139.2017.1360343.

Supplementary files

There are no supplementary files to display.


Copyright (c) 2021 Zhilin I.V., Chashkova E.Y., Zhilina A.A., Tsyrempilova A.C.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies